除了序列式容器和关联式容器之外,C++ 11 标准库又引入了一类容器,即无序关联式容器。 无序关联式容器,又称哈希容器。
- 和关联式容器一样,此类容器存储的也是键值对元素;不同之处在于,关联式容器默认情况下会对存储的元素做升序排序,而无序关联式容器不会。
- 和其它类容器相比,无序关联式容器擅长通过指定键查找对应的值,而遍历容器中存储元素的效率不如关联式容器。
C++ STL无序容器(哈希容器)是什么?
C++ STL 底层采用哈希表实现无序容器时,会将所有数据存储到一整块连续的内存空间中,并且当数据存储位置发生冲突时,解决方法选用的是“链地址法”(又称“开链法”)。
基于底层实现采用了不同的数据结构,因此和关联式容器相比,无序容器具有以下 2 个特点:
- 无序容器内部存储的键值对是无序的,各键值对的存储位置取决于该键值对中的键,
- 和关联式容器相比,无序容器擅长通过指定键查找对应的值(平均时间复杂度为 O(1));但对于使用迭代器遍历容器中存储的元素,无序容器的执行效率则不如关联式容器。
和关联式容器一样,无序容器只是一类容器的统称,其包含有 4 个具体容器,分别为 unordered_map、unordered_multimap、unordered_set 以及 unordered_multiset。
无序容器 | 功能 |
---|---|
unordered_map | 存储键值对 <key, value> 类型的元素,其中各个键值对键的值不允许重复,且该容器中存储的键值对是无序的。 |
unordered_multimap | 和 unordered_map 唯一的区别在于,该容器允许存储多个键相同的键值对。 |
unordered_set | 不再以键值对的形式存储数据,而是直接存储数据元素本身(当然也可以理解为,该容器存储的全部都是键 key 和值 value 相等的键值对,正因为它们相等,因此只存储 value 即可)。另外,该容器存储的元素不能重复,且容器内部存储的元素也是无序的。 |
unordered_multiset | 和 unordered_set 唯一的区别在于,该容器允许存储值相同的元素。 |
C++ 11 标准的 STL 中,在已提供有 4 种关联式容器的基础上,又新增了各自的“unordered”版本(无序版本、哈希版本),提高了查找指定元素的效率。
总的来说,实际场景中如果涉及大量遍历容器的操作,建议首选关联式容器;反之,如果更多的操作是通过键获取对应的值,则应首选无序容器。
#include <iostream> #include <string> #include <unordered_map> using namespace std; int main() { //创建并初始化一个 unordered_map 容器,其存储的 <string,string> 类型的键值对 std::unordered_map<std::string, std::string> my_uMap{ {"keras教程","python深度学习"}, {"深度学习教程","动手学习深度学习"}, {"Java教程","廖雪峰java教程"} }; //查找指定键对应的值,效率比关联式容器高 string str = my_uMap.at("keras教程"); cout << "str = " << str << endl; //使用迭代器遍历哈希容器,效率不如关联式容器 for (auto iter = my_uMap.begin(); iter != my_uMap.end(); ++iter) { //pair 类型键值对分为 2 部分 cout << iter->first << " " << iter->second << endl; } return 0; }
C++ STL unordered_map容器用法详解
unordered_map 容器和 map 容器一样,以键值对(pair类型)的形式存储数据,存储的各个键值对的键互不相同且不允许被修改。但由于 unordered_map 容器底层采用的是哈希表存储结构,该结构本身不具有对数据的排序功能,所以此容器内部不会自行对存储的键值对进行排序。
unordered_map 容器在<unordered_map>头文件中,并位于 std 命名空间中。因此,如果想使用该容器,代码中应包含如下语句:
#include <unordered_map> using namespace std;
unordered_map 容器模板的定义如下所示:
template < class Key, //键值对中键的类型 class T, //键值对中值的类型 class Hash = hash<Key>, //容器内部存储键值对所用的哈希函数 class Pred = equal_to<Key>, //判断各个键值对键相同的规则 class Alloc = allocator< pair<const Key,T> > // 指定分配器对象的类型 > class unordered_map;
以上 5 个参数中,必须显式给前 2 个参数传值,并且除特殊情况外,最多只需要使用前 4 个参数,各自的含义和功能如表 1 所示。
参数 | 含义 |
---|---|
<key,T> | 前 2 个参数分别用于确定键值对中键和值的类型,也就是存储键值对的类型。 |
Hash = hash<Key> | 用于指明容器在存储各个键值对时要使用的哈希函数,默认使用 STL 标准库提供的 hash<key> 哈希函数。注意,默认哈希函数只适用于基本数据类型(包括 string 类型),而不适用于自定义的结构体或者类。 |
Pred = equal_to<Key> | 要知道,unordered_map 容器中存储的各个键值对的键是不能相等的,而判断是否相等的规则,就由此参数指定。默认情况下,使用 STL 标准库中提供的 equal_to<key> 规则,该规则仅支持可直接用 == 运算符做比较的数据类型。 |
总的来说,当无序容器中存储键值对的键为自定义类型时,默认的哈希函数 hash 以及比较函数 equal_to 将不再适用,只能自己设计适用该类型的哈希函数和比较函数,并显式传递给 Hash 参数和 Pred 参数。
创建C++ unordered_map容器的方法:
通过调用 unordered_map 模板类的默认构造函数,可以创建空的 unordered_map 容器。比如:
std::unordered_map<std::string, std::string> umap;
标签:容器,存储,map,STL,无序,C++,键值,unordered From: https://www.cnblogs.com/zjuhaohaoxuexi/p/16795482.html